1、1,Java面向对象程序设计,第1章 Java和面向对象的程序设计,2,课程目标,掌握Java语言基础知识 理解面向对象的编程思想 理解异常处理机制 能够使用util包的集合类进行对象管理 能够使用io包进行输入输出(I/O)操作 了解多线程编程 了解网络编程 熟悉Eclipse开发环境的使用 能够编写Swing图形用户界面程序 能够使用JDBC编写数据库访问程序,3,本章主要内容,了解Java的发展历史 了解Java的三大特性 初步熟悉面向对象与类的概念 熟练掌握JDK的安装配置方法 能够编写简单Java命令行程序,4,Java的发展历史,Java之父：James Gosling Java的
2、萌芽：1991年, sun公司的James Gosling等人，准备开发一种语言能够应用于具备不同指令系统处理器的智能化家用电器中，于是Java的前身 Oak语言诞生。 Java正式诞生：1996年，Sun公司正式发布JDK 1.02。 JDK最新版本：JDK 1.6。,5,Java是什么？,程序员看来，Java是一种编程语言。 随着软件工程的发展，Java拥有成熟的技术体系，内在体现着面向对象的程序设计思想，外在表现为一种标准或平台。,6,Java SE (Java 2 Platform,Standard Edition),JVM (Java Virtual Machine) 为了实现跨平台
3、的运行Java程序，必须装有Java虚拟机。 JRE (Java Runtime Environment) 包括JVM，为了运行Java程序，必须要取得JRE并进行安装。 JDK (Java Development Kits) 要开发Java程序，则必须安装JDK。JDK包括JRE，强大的API类库，以及开发过程中所需的一些工具，如java.exe，javac.exe等。,7,Java EE (Java 2 Platform,Enterprise Edition),JSP、Servlet、JavaBean JDBC、EJB、XML Struts、Spring、Hibernate、Ajax、We
4、bService,8,Java ME (Java 2 Platform,Micro Edition),J2ME是一种高度优化的Java运行环境，主要针对消费类电子设备的，例如蜂窝电话和可视电话、数字机顶盒、汽车导航系统等等。J2ME技术在1999年的JavaOne Developer Conference大会上正式推出，它将Java语言的与平台无关的特性移植到小型电子设备上，允许移动无线设备之间共享应用程序。,9,Java的特性 (1),平台无关性,Java源程序文件,Java字节码文件,.java,.class,不同系统的JVM,Windows,Mac OS,嵌入式系统,硬件,编译,硬件,硬
5、件,10,Java的特性 (2),面向对象 以封装、继承、多态3个特性为指导思想，程序员按照更符合人类理解的方式进行程序的组织。 封装：Java程序以“类”为基本结构，把围绕实现同一功能的数据和操作“装”在一起，设计出可重用组件，对外留出“接口”，供其它代码使用。 继承：通过子类继承父类，对类的功能进行扩展。 多态：不同事物的同一行为在程序运行过程中，动态地展现出不同的形为方式。,11,Java的特性 (3),多线程 Java 程序使用 “多线程”的进程，同时处理多项任务。 例如，五个人一起做一张桌子，比一个人做一张桌子，效率要高很多。,12,Java的垃圾回收处理机制,不再使用的内存空间应回
6、收垃圾收集。 在C/C+ 等语言中，由程序员编写显示代码来回收无用内存。 Java语言提供一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况。并在JVM的空闲时，检查并释放那些可被释放的存储器空间。 垃圾收集在Java程序运行过程中自动进行，程序员无法精确控制和干预。,13,面向对象与类的概念 (1),封装与类 抽象：对现实系统进行描述，即对某一具体问题进行概括，总结出同类问题所具有的基本属性以及操作这些属性的方法。 封装：以“类”(class)这种结构形式，将共性属性和共性方法组织在一起，形成一个独立的“系统”。外界一般不能直接访问内部属性，而是规定某些公开方法对外可见。,Vehicle 类 属性：-发动
7、机、-刹车装置、-车轮方法：+加速、+减速,14,面向对象与类的概念 (2),对象 类是对相似对象的定义，对象由类来生成。 类像是一个“模板”，要使用一个类的功能，多数情况下要利用该类实例化一个对象。由对象去执行指定功能。 例如，要使用汽车的“加速”功能，必须首先用汽车类实例化一辆具体的汽车（对象），由这辆现实的汽车来执行“加速”操作。,15,面向对象与类的概念 (3),继承与多态 继承，是指当描述一个新类时，可以在已经定义好的类的基础之上进行属性或方法的扩展。已经定义好的，被扩展的类称为父类，进行属性或方法扩展的新类称为子类。,继承,派生,Vehicle 类 属性：-发动机、-刹车装置、-车
8、轮方法：+加速、+减速,Truck 类 属性：-发动机、-刹车装置、-车轮、-后车厢 方法：+加速、+减速、+翻斗,16,面向对象与类的概念 (3),继承与多态 (续) 多态机制把不同的子类对象都当作父类类型看待，屏蔽了不同子类对象之间差异。 比如，以Vehicle类为父类，实现两个子类：Truck类和Car类，均继承父类的“加速”方法。但是实际上货车和轿车的加速程序是不同的。因此，加速方法应该在子类中根据不同车型重新定义。当发布命令：“A汽车加速”。命令中并没有指定该汽车是货车还是轿车。程序运行过程中，多态机制会自动判断A汽车的类型，如果A车是货车则执行货车的加速方法，是轿车的话则执行轿车的
9、加速方法。,17,面向对象程序设计的意义,面向过程的编程思想 以C语言为例 /*该程序实现长方形求面积的功能*函数定义重复多次发生的操作*/ void main( ) int l = 3; /定义长方形的长度int w = 4; /定义长方形的宽度printf(“面积为%dn“, area(l, w); /输出结果 int area(int length, int width) return length * width; ,缺点：程序由算法和数据结构组成，把数据与对数据的操作相分离。 void main( ) int l = 3; int w = 4; printf(“面积为%dn“, ar
10、ea(l, w);w = 2; /数据可被直接修改printf(“求和为%dn“, sum(l, w);/数据被无关函数使用 int area(int length, int width) int sum(int num1, int num2) return num1 + num2; ,18,Java开发环境配置,JDK (Java Development Kits) :Java开发工具集 Sun公司网站免费下载：http:/ 最新版本JDK1.6，下载后安装。 JDK安装目录 ： bin目录：存放可执行文件; Java编译器：javac.exe Java运行时解释器：java.exe Jav
11、a文档化化工具：javadoc.exe lib目录：存放Java的类库文件; jre目录：存放Java运行环境文件;,19,Java开发环境配置,20,开发一个简单Java命令行程序,基本步骤： 编写源代码：新建 .java源文件，编写Java代码，用文本编辑工具即可； 编译源代码：生成 .class文件； javac HelloWorld.java 注：此处HelloWorld是源代码文件名 运行程序 java HelloWorld 注：此处HelloWorld是含有main方法的类名称,21,第1步编写程序,/* 此类用于在屏幕上显示消息。* version1.0，2009 年 5 月 2
12、0 日* author Michael*/ public class HelloWorld /类名为Message/* 这是一个 main 方法*/public static void main(String args) System.out.println(“欢迎来到 Java 世界！“); / 输出此消息 ,22,第2步编译程序,点击“开始”“运行”进入DOS命令行窗口，利用“cd”等DOS命令将目录转向到Java源文件保存的目录，执行命令：javac HelloWorld.java编译成功后, 产生HelloWorld.class字节码文件。,23,第3步运行程序,在.class字节码文
13、件所在的路径下，执行命令： java HelloWorld,24,Java程序运行过程,25,编写Java程序的注意事项,最基本的程序至少包含一个类。 一个源文件中最多定义一个公共类(public class)，并且该公共类的命名要与源文件名相同，区分大小写。 程序从 main( ) 方法开始执行，关键字 static 表示无需创建类的实例，可以直接调用 main( ) 方法，关键字 void表示main( ) 方法在执行时不返回任何值。 整个类及其所有成员都是在一对大括号中（即 和 之间）定义的，它们标志着类定义块的开始与结束。,26,常见错误 (1),公共类(public class)应与源文件名同名。,27,常见错误 (2),运行的类名写错，Java中所有类名、变量名和方法名等均区分大小写。,28,常见错误 (3),运行的类中不包含main( )方法。,29,Java API文档,30,本章小结,Java 是面向对象的跨平台语言。 由Java源代码编译生成Java 字节码，它是 Java 虚拟机 (JVM) 可理解的机器语言指令，运行于对应操作系统的硬件平台上。 Java开发运行环境的安装和配置 开发并运行简单的Java命令行程序,
